Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed ZeiaeiRad,Mostafa Jamshidian,Mohammad Jafari gelooyak
سعید ضیائی راد (استاد راهنما) مصطفی جمشیدیان (استاد راهنما) محمد جعفری گلویک (استاد مشاور)
 
STUDENT
MARYAM RAJABIRAD
مریم رجبی راد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Micromechanical Study on the Effect of Microstructure Morphology on Mechanical Behavior of Dual Phase Steel
In the current work, the behavior of double phase martensite-ferrite steel has been studied based on the parametric study of micromechanical specifications on the morphology of double phase steel. It seems that the microstructures of steel have important effects on DP Steel's behavior. In the current study, it is assumed that there is a grain boundary between ferrite and martensite and the behavior of ferrite and martensite is elastoplastic. In this work, the finite element method has been used. At first, the effect of martensite particles layout on the soft ferrite domain has been investigated. Martensite particles are positioned in the sample volume in two different forms (regular and irregular) and the strain-stress figures have been plotted. At the second step of this work focuses on the effect of volume fraction of martensite particles (0.13,0.18,0.25) in both layouts (regular and irregular) Therefore, the area of martensite in both cases are equal and only the number of these particles in each volume fraction is calculated and applied in the model. The aspect ratio of martensite grain next, an RVE contains martensite grains with an aspect ratio of greater than one was considered ones all particles aspect ratio in the model was assumed to be constant while in another model martensite grains with different aspect ratio was considered. In modeling the effect of martensite particles, the surfaces area of martensite particles is equal and only the ratio of the large oval diameter on the short oval diameter in martensite particles changes. Finally, the effect of increasing the diameter of martensite particles (in the regular and irregular form) is investigated. It can be seen that the layout of martensite particles has significant effects on the microstructure properties. The results indicate that plastic strain distribution is more uniform the regular structures than the irregular ones. It means that although the regular structure is better than the irregular ones, in irregular samples, the more regular martensite islands lead to less damage in the sample. Also, the simulation of the effect of stretching the particles shows that the stretched and connected martensite phase increases the stretch. Keywords: Dual phase steel, Stretch of martensite particles, Effect of particle size, Mechanical properties of dual phase steel
تحقیق حاضر به بررسی رفتار فولاد دوفازی فریت-مارتنزیت در ابعاد میکرو می پردازد. اساس این پژوهش بر مبنای مطالعه پارامتری خواص میکرومکانیکی ریزساختار بر مورفولوژی فولاد دوفازی نهاده شده است. مطالعات زیادی بر روی متالوژی، ساخت و خواص این نوع فولادها صورت گرفته است اما آنچه امروزه به نظر می رسد که تأثیر به سزایی در رفتار نهایی این فولادها دارد، ریزساختار آن‌ها است. تحقیق حاضر بر این فرض بنا شده‌است که میان دو فاز فریت و مارتنزیت هیچ مرزی وجود نداشته و همچنین رفتار فریت و مارتنزیت به صورت الاستوپلاستیک در نظر گرفته شده است. مبنای شبیه سازی در پژوهش حاضر روش المان محدود می باشد که در این روند شبیه سازی، آنچه ابتدا مورد بررسی قرار می گیرد اثر نوع چیدمان ذرات مارتنزیت (منظم و نامنظم) در بستر نرم فریت است. ذرات مارتنزیت یکبار با آرایش منظم و بار دیگر به صورت تصادفی با توزیع یکنواخت درون حجمک نماینده قرار گرفته و نمودار حاصل از نتایج تنش-کرنش آن‌ها رسم خواهدشد. گام دوم تحقیق حاضر بررسی اثر کسر حجمی ذرات مارتنزیت با روندی افزایشی درکسر حجمی hy;های 13%، 18% و 25% در هر دو چیدمان منظم و نامنظم می باشد. بدین جهت اندازه ی سطح ذرات مارتنزیت در هر حالت، یکسان در نظر گرفته می شود و تنها تعداد این ذرات در هر کسر حجمی محاسبه و در مدل اعمال خواهد شد. در ادامه اثر کشیدگی ذرات مارتنزیت به صورت منفرد و همچنین ترکیبی از ذرات مارتنزیت دانه بلند و دانه کوتاه تحت کرنش شدید اعمالی در دو راستا، موازی و عمود بر کشیدگی ذرات، بررسی خواهدشد. در کلیه ی مدل سازی های مربوط به اثر کشیدگی ذرات مارتنزیت، اندازه ی سطح دانه های مارتنزیت یکسان در نظر گرفته شده‌است و فقط نسبت قطر بزرگ به قطر کوچک ذرات بیضوی مارتنزیت تغییر می کند. در انتها به بررسی اثر افزایش قطر ذرات مارتنزیت با دو آرایش منظم و نامنظم پرداخته می شود. نتایج نشان می دهد که چیدمان ذرات مارتنزیت بر خواص ریزساختار تأثیر به سزایی دارد. از نتایج پیداست که توزیع کرنش پلاستیک موثر فاز فریت در چیدمان منظم ذرات مارتنزیت، بسیار یکنواخت تر از نمونه با آرایش نامنظم می باشد. همچنین نتایج بیانگر این موضوع hy; هستند که گرچه آرایش منظم از نظر ساختار و مورفولوژی بهتر از نامنظم می باشد ولی در آرایش نامنظم نیز هرچه توزیع جزایر مارتنزیتی یکنواخت تر باشد، متعاقباً آسیب در نمونه کمتر خواهدبود. از طرفی نتایج شبیه سازی اثر کشیدگی ذرات مارتنزیت نشان می دهد که با داشتن فاز مارتنزیت کشیده و به هم پیوسته، استحکام افزایش می hy;یابد. کلمات کلیدی : فولاد دوفازی، اثر کشیدگی ذرات مارتنزیت، اثر اندازه دانه، خواص مکانیکی فولاد دوفازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی